EP4158901B1 - Procédé, dispositif, casque d'écoute et programme informatique pour supprimer activement l'effet d'occlusion pendant la lecture de signaux audio - Google Patents

Procédé, dispositif, casque d'écoute et programme informatique pour supprimer activement l'effet d'occlusion pendant la lecture de signaux audio

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EP4158901B1
EP4158901B1 EP21729292.9A EP21729292A EP4158901B1 EP 4158901 B1 EP4158901 B1 EP 4158901B1 EP 21729292 A EP21729292 A EP 21729292A EP 4158901 B1 EP4158901 B1 EP 4158901B1
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EP
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voice
microphone
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voice signal
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Johannes Fabry
Stefan Liebich
Peter Jax
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    • H04R25/50Customised settings for obtaining desired overall acoustical characteristics
    • H04R25/505Customised settings for obtaining desired overall acoustical characteristics using digital signal processing

Definitions

  • various in-ear headphones and headsets already feature a "sidetone” or “hear-through” function.
  • sidetone With the “sidetone” technology, it is possible to hear your own voice, for example, during a telephone call conducted with such headphones or headsets.
  • a microphone records a voice signal that allows clear speech reproduction, but spatial and binaural information is lost.
  • the "hear-through” technology makes it possible to perceive your surroundings and, for example, to have a conversation without having to remove the headphones.
  • One or more external microphones are used for each side of the headphones, which preserves spatial information from your own voice; however, the signal contains unwanted ambient noise.
  • the EP 3 213 527 B1 as well as the US 2014/126 735 A1 specify systems for reducing the occlusion effect in ANC headphones and headsets.
  • external sound in the form of an externally occurring sound signal is detected using at least one external microphone of the headphones or hearing aid.
  • a voice signal is detected using at least one additional microphone.
  • the dry portion of the detected voice signal is estimated, wherein the dry portion of the detected voice signal is the portion of the detected voice signal without reverberation or ambient noise caused by the surrounding space.
  • the binaural voice signals are filtered before being output via a loudspeaker for a left and right pair of headphones or a left and right hearing aid.
  • the dry voice component at the outer microphone is estimated by filtering with the respective relative impulse response between the mouth microphone or microphone array and the outer microphone and then averaging.
  • the filter for extracting or generating the voice component based on the detected external sound and the estimated dry voice is preferably a Wiener filter, an adaptive filter or a filter that simulates a room impulse response.
  • the estimated dry portion of the detected voice signal and the extracted or generated voice portion are linearly weighted and then added.
  • a digital filter is additionally provided to which the extracted or generated voice component is fed before being output via the loudspeaker.
  • the invention also relates to a headset which is configured to carry out the method according to the invention or has a device according to the invention.
  • the invention can be used to suppress the occlusion effect when playing audio signals with any headphones or hearing aids, such as telephony or communication with communication headsets/hearables, so-called in-ear monitoring for checking one's own voice during a live performance, augmented/virtual reality applications or use with hearing aids.
  • any headphones or hearing aids such as telephony or communication with communication headsets/hearables, so-called in-ear monitoring for checking one's own voice during a live performance, augmented/virtual reality applications or use with hearing aids.

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Claims (10)

  1. Procédé de suppression active de l'effet d'occlusion lors de la lecture de signaux audio avec un casque (10) ou une prothèse auditive, dans lequel
    - on détecte avec au moins un microphone externe (11) du casque ou de la prothèse auditive le son externe sous forme d'un signal sonore se produisant de l'extérieur (20) ;
    - on détecte (21) un signal vocal avec au moins un microphone supplémentaire (12, 17) ;
    - la partie sèche du signal vocal détecté est estimée (22), la partie sèche du signal vocal détecté étant la partie du signal vocal détecté qui ne présente ni réverbération causée par l'espace environnant ni bruits ambiants ;
    - une partie vocale est extraite par un filtre du son externe détecté par au moins un microphone externe, des coefficients du filtre étant déterminés (23) sur la base de la partie sèche estimée du signal vocal détecté, ou l'influence acoustique de la pièce sur la propre voix est analysée sur la base de la partie sèche du signal vocal détecté et du son externe détecté par au moins un microphone externe et, sur cette base, la partie sèche estimée du signal vocal détecté est filtrée de telle sorte qu'une partie vocale est générée (23) qui présente une spatialité comparable à la partie vocale au niveau d'au moins un microphone externe ; et
    - la partie vocale extraite ou générée est émise (24) via un haut-parleur du casque ou de la prothèse auditive.
  2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel au moins un microphone supplémentaire avec lequel le signal vocal est détecté (21) comprend au moins un microphone ou un réseau de microphones (17) dirigé vers la bouche de l'utilisateur et/ou un microphone interne du casque ou de la prothèse auditive.
  3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel une partie sèche monaurale est estimée à partir du signal vocal détecté et, sur la base de cette estimation, des signaux vocaux binauraux sont extraits des signaux d'au moins deux microphones externes d'un casque gauche et d'un casque droit ou d'une prothèse auditive gauche et d'une prothèse auditive droite, ou la partie vocale sèche monaurale estimée est filtrée de façon à produire des signaux vocaux binauraux ayant une spatialité comparable à la partie vocale au niveau des microphones externes.
  4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel les signaux vocaux binauraux sont filtrés avant leur émission respective par un haut-parleur (13) pour un casque gauche et un casque droit ou une prothèse auditive gauche et une prothèse auditive droite.
  5. Procédé selon l'une des revendications 2 à 4, dans lequel la partie sèche du signal vocal détecté est estimée (22), en effectuant un filtrage avec la réponse impulsionnelle relative entre au moins le microphone à bouche ou le réseau de microphones (17) et le microphone externe (11), suivi d'un calcul de moyenne.
  6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le filtre pour extraire ou générer la partie vocale sur la base du son externe détecté et la voix sèche estimée est un filtre de Wiener, un filtre adaptatif ou un filtre qui reproduit une réponse impulsionnelle spatiale.
  7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la partie sèche estimée du signal vocal détecté et la partie vocale extraite ou générée sont pondérées linéairement et additionnées, puis émises par un haut-parleur du casque ou de la prothèse auditive.
  8. Dispositif de suppression active de l'effet d'occlusion lors de la lecture de signaux audio par un haut-parleur (13) d'un casque (10) ou d'une prothèse auditive pourvu d'au moins un microphone externe (11), comprenant
    - au moins un microphone supplémentaire (17) pour détecter un signal vocal d'un utilisateur ;
    - un processeur de signaux numériques (50) qui est conçu pour
    - estimer la partie sèche d'un signal vocal détecté par au moins un microphone supplémentaire (17), la partie sèche du signal vocal détecté étant la partie du signal vocal détecté qui ne présente ni réverbération causée par l'espace environnant ni bruits ambiants ;
    - extraire, à l'aide d'un filtre, la partie vocale du son externe détecté par au moins un microphone externe (11), les coefficients du filtre étant déterminés sur la base de la partie sèche estimée du signal vocal détecté, ou analyser l'influence acoustique de la pièce sur la propre voix sur la base de la partie sèche du signal vocal détecté et du son externe détecté à l'aide d'au moins un microphone externe et, sur cette base, filtrer la partie sèche estimée du signal vocal détecté de telle sorte qu'une partie vocale est générée qui présente une spatialité comparable à la partie vocale au niveau d'au moins un microphone externe ; et
    - émettre la partie vocale extraite ou générée par le haut-parleur (13).
  9. Dispositif selon la revendication 8, dans lequel il est en outre prévu un filtre numérique (32) auquel la partie vocale extraite ou générée est acheminée avant d'être émise par le haut-parleur (13).
  10. Casque (10) comprenant un dispositif selon la revendication 8 ou 9.
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EP4158901A1 EP4158901A1 (fr) 2023-04-05
EP4158901B1 true EP4158901B1 (fr) 2025-07-16
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